Фамилия Абайдуллина — женская форма мужской фамилии Абайдуллин, и её происхождение напрямую связано с арабским именем, прошедшим через тюркскую языковую среду. В основе лежит составное арабское имя Абайдулла (или, в более точной передаче, Убайдулла), которое переводится как «маленький раб Аллаха» или «слуга Всевышнего». Частица «абд» (раб, слуга) — один из самых распространённых компонентов в мусульманских именах, указывающий на религиозное смирение. Форма «Абай» — это тюркская адаптация, где произошло стяжение и оглушение звуков, характерное для татарского и башкирского языков.

Словообразовательная модель типична для тюркских фамилий: к имени-основе добавляется русский патронимический суффикс -ин (в мужском варианте) и окончание -а для женского рода. Такой гибридный способ — арабский корень плюс русский фамильный суффикс — возник в конце XIX — начале XX века, когда у волго-уральских татар и башкир начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу. Поэтому носительницы фамилии Абайдуллина — почти всегда потомки татар или башкир, реже — представители других тюркских народов России.

Географически фамилия плотнее всего распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — то есть в зоне исторического расселения казанских и уральских татар. Встречается и у мишарей (татар-мишарей) на территории Нижегородской области. Если искать «однокоренные» фамилии, то к той же основе восходят Убайдуллин, Абдуллин и Абдуллаев, но Абайдуллина стоит особняком из-за своей редкой огласовки «Абай» — она указывает на местный диалектный говор, где краткий гласный звук в начале имени редуцировался.

Сословного разнообразия у этой фамилии, скорее всего, не было: в основном её носили крестьяне и сельские жители, реже — купцы и духовенство. Известных исторических личностей с такой фамилией не так много, и это не умаляет её ценности как маркера конкретной этнической группы и региона.